瓊州海峽跨海大橋橋址處風雨聯合概率分布研究

王修勇,韓湘逸,孫洪鑫,李壽科

(湖南科技大學　土木工程學院,湖南　湘潭　411201)

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瓊州海峽跨海大橋橋址處風雨聯合概率分布研究

王修勇,韓湘逸,孫洪鑫,李壽科

(湖南科技大學土木工程學院,湖南湘潭411201)

摘要：選取瓊州海峽跨海大橋橋址處觀測的36組臺風最大10 min平均風速和最大小時降雨量以及澄邁氣象站30年來的年最大10 min平均風速和日最大降雨量為樣本，確定了風速、雨量的極值Ⅰ型邊緣概率分布。采用Copula函數建立了風速、雨量聯合分布模型，通過擬合優度比較，得到了橋址處與氣象站處的風雨聯合分布模型的最優連接函數分別為Gumbel Copula函數和Clayton Copula函數。根據風雨聯合分布模型，對瓊州海峽大橋風雨極值重現期進行了分析。結果顯示，觀測塔處極值風速比澄邁氣象站處大72%～95%，表明建立橋址觀測系統是十分必要的；邊緣分布重現期計算出的風速、雨量值小于聯合分布重現期的計算值，隨重現期的增大，二者差值有減小的趨勢。

0引言

隨著經濟社會的快速發展，我國多個跨海超級工程開始規劃和建設。在服役期內，跨海大橋將不可避免地受到超級臺風的作用，而臺風發生過程中往往伴隨大量降水，風雨的耦合作用可能對橋梁產生不利影響。因此，確定在極端氣候條件下的極值降雨量和極值風速等參數，對跨海工程的規劃設計和安全運營具有非常重要的意義。

在降雨對結構作用研究方面，已有一些學者研究了降雨對橋梁結構氣動力的影響，辛大波等[1-2]研究了大跨橋梁在風雨聯合作用下的顫振穩定性和風雨致渦激振動問題，結論顯示：降雨對大跨橋梁的顫振導數和顫振臨界風速都存在影響；……